Cocos Gram NegativoNeisseria spp

M. Paz Microbiología UMG-2014

Familia Neisseriaceae Géneros

Neisseria • Patógenos humanos

Kingella Eikenella Simonsiella Alysiella

Género Neisseria Único reservorio: ser humano Dos especies patógenas

N. gonorrhoeae• Gonorrea

N. meningitidis• Meningitis epidémica/meningitis meningocóccica

Muchas especies no patógenas habitantes del tracto respiratorio.

Género Neisseria Neisser (1879)

Describió al agente causal de la gonorrea Leistikow & Loeffler (1882)

Cultivo por primera vez Weichselbaum (1887)

aisló a N. meningitidis de LCR de un paciente con meningitis purulenta

endémica, epidémica y meningococcemia estado de portador

Género Neisseria: Morfología Aerobios Cocos Gram Negativo No móviles Crecen en parejas No formadores de esporas Los cocos individuales son pequeños (0.8 x 0.6

µm) Tienen forma de riñón (lados planos

adyacentes) Citoplasma y pared celular son similares

entre las dos especies y similitud de ADN de 70%

Género Neisseria: Morfología Pared celular: tiene una capa densa y una

membrana externa Meningococos: tienen cápsula de

polisacáridos y pocos plásmidos Gonococos: no cápsula y sí contienen

plásmidos Ambas especies forman colonias

convexas, brillantes y mucoides de 1-5 mm.

Medios de crecimiento: agar chocolate y CO2 al 5%

Características de cultivo Crecen mejor en condiciones aeróbicas. La mayoría oxidan carbohidratos, producen

ácido pero no gas. Producen oxidasa. Susceptibles a ácidos grasos y a metales traza

contenidos en la peptona y en el agar (se contrarresta con sangre, suero, almidón o carbón)

El agar “chocolate” es más adecuado

Características de cultivo Baja Resistencia a condiciones físicas y

químicas Sufren autólisis Susceptibles a desecación Oxidasa (+)

Oxidan rápidamente DPD o TPD (dimetil o tetrametil para fenilendiamina)• Produce un color de rosado a negro en las

colonias

Género Neisseria: Metabolismo

Organismo Crece en agar sin sangre

Crece a 22°C

Oxida Glucosa

Oxida Maltosa

Oxida Sacarosa

N. meningitidis

- - + + -

N. gonorrhoeae

- - + - -

Neisseria meningitidis

Neisseria meningitidis Usualmente habita en la nasofaringe

sin causar síntomas (microbiota transitoria)

Desde la nasofaringe acceden a la sangre y causan meningococcemia

Complicación: meningitis Meningococcemia grave: fulminante,

fiebre elevada y exantema hemorrágico, CID y colapso circulatorio (Waterhouse-Friderichsen)

• Mediada por los pili• Colonización específica de receptor de las células

no ciliadas de la nasofaringe• Cápsula antifagocítica de polisacárido que le

permite diseminarse en ausencia de inmunidad específica.

• Efectos tóxicos mediados por hiperproducción de lipooligosacárido

Serogrupos A, B, C, Y, W135 responsables de 90% de todas las infecciones

Patogenicidad y virulencia deN. meningitidis

Receptores para las fimbrias bacterianas (gangliósido GD1) sobre las células columnares epiteliales no-ciliadas en la nasofaringe del hospedero.

Los m.o. son internalizados en vacuolas fagocíticas, evitando la muerte intracelular.

Replicación intracelular y migración al espacio subepitelial donde libera fragmentos de membrana.

Hiperproducción de endotoxina (lípido A) y se disemina al ambiente circundante (espacios subepiteliales, torrente sanguíneo): causa la mayoría de manifestaciones clínicas de daño vascular: daño endotelial, vasculitis, trombosis, CID.

Patogenicidad y virulencia

Epidemiología

Diseminación persona-persona vía aerosolización de secreciones respiratorias

Más alta incidencia en niños menores de 5 años, personas institucionalizadas y pacientes inmunodeficientes

Meningitis y meningococcemia: serogrupos B y C Neumonía: serogrupos Y y W135 Infecciones en países subdesarrollados: serogrupo A• Mayor incidencia en las épocas frías y secas del año en

todo el mundo (Se presenta en ondas)

Diagnóstico• Muestras: LCR, sangre y aspirados petequiales• Frote de Gram: difícil cuando hay pocos m.o

(centrifugar y obtener sedimento para la tinción)• Cultivo: en agar chocolate o TM en jarra con

candela a 37C • Identificación: Oxidasa y pruebas de oxidación

de carbohidratos

Cultivo Medio selectivo de Thayer Martin

• Agar chocolate con Vancomicina (inhibe a Gram +), Colistina (inhibe a Gram -), Nistatina (inhibe hongos) y Trimetoprim (inhibe a Proteus spp que ocasiona swarming)

• Las colonias requieren 48-72 horas para crecer.

Medio alternativo: Agar Lewis Martin agar (similar al TM, pero usa anisomicina en lugar de nistatina, para inhibir mejor a Candida albicans).

Cultivo en jarra con candela

Cultivo de N. meningitidis

Después de la diseminación de organismos virulentos de la nasofaringe: Meningitis Septicemia (meningococcemia) con o sin

meningitis Meningoencefalitis Neumonia Artritis Uretritis

Enfermedades asociadas con Neisseria meningitidis

Infecciones por MGC Síntomas: fiebre alta, escalofríos, dolor

muscular y rash petequial (típico de infecciones por MGC)

Enfermedad puede ser crónica, moderada o fulminante.   Tipo fulminante: Síndrome de W-F con CID,

hemorragia dentro de la piel, glándulas adrenales y otros órganos.

Muerte rápida por la toxemia generalizada y el shock.

Rash Petequial

Síndrome de Waterhouse-Friderichsen

Prevención y Tratamiento• Inmunidad pasiva por lactancia• Droga de elección: penicilina • Drogas alternativas: cloranfenicol, ceftriaxona y

cefotaxima. • Quimioprofilaxia para contactos: rifampicina o

sulfadiazina• Inmunoprofilaxia: vacuna (no efectiva para el

serogrupo B)

Prevención y Tratamiento• Vacunas de polisacárido conjugado para niños

menores de 2 años (18 meses). • Serogrupos A, C, Y y W-135

• No se muy inmunogénica ni confiere inmunidad prolongada

Vacuna conjugada con el toxoide diftérico• Autorizada para 11-55 años

Neisseria gonorrhoeae

Neisseria gonorrhoeae Único hospedero natural: humano Portador asintomático es el mayor

reservorio. Edad más afectada: 15-24 años Patogenia: gonorrea

Uretritis Cervicitis

Fácilmente transmitido por contacto sexual Diplococos Gram-negativo achatados por el lado

de unión. Fastidiosos, capnofílicos y susceptibles a

temperaturas frías, a la desecación y a ácidos grasos. • Requiere medios pre-calentados complejos • El medio debe llevar almidón soluble para neutralizar la

toxicidad de los ácidos grasos • Crece mejor en atmósfera húmeda suplementada con

CO2 Produce ácido de la oxicación de glucosa, pero

no de otros azúcares.

Generalidades de Neisseria gonorrhoeae

Diagnóstico, tratamiento y prevención

Tinción de Gram es precisa en muestras masculinas. Cultivo: diagnóstico definitivo Biología molecular Tratamiento: Cefixima, Ceftriaxona, Ciprofloxacina y

ofloxacina en casos no complicados. Penicilina debe evitarse porque ya se presenta mucha resistencia.

Doxiciclina y Azitromicina en casos complicados con Chlamydia sp.

Profilaxia de conjuntivitis neonatal: nitrato de plata 1% Prevención: educación (ETS) NO HAY VACUNA

Crecimiento de GC enMTM

Oxidasa positivo

Prueba de Oxidasa en placa

Prueba de Oxidasa en papel

Identificación Bioquímica Para diferenciar entre las especies de

Neisseria y B.  catarrhalis.• Pruebas de utilización de carbohidratos. • Oxidación de Carbohidratos

Se usa un Agar Cistina-Triptosa (CTA) con azúcares. Requiere una inoculación grande e incubación sin CO2 y observación por 24-72 horas. • Resultados: GC: + para glucosa solamente

Azúcares en CTA

Epidemiología de la Gonorrea Serio subregistro Diferencia epidemiológica entre hombres y

mujeres Mayor reservorio: portador sintomático Transmisión sexual No hay inmunidad protectora para la reinfección

(en parte por la diversidad antigénica de las cepas)

Mayor riesgo de enfermedad diseminada en pacientes inmunocomprometidos.

Mujeres HombresRiesgo post-exposición (1 contacto) es de 50%

Riesgo post-exposición (1 contacto) es de 20%

Frecuentemente asintomática y sin dx Mayoría: sintomático (95%)Principal reservorio es la portadora asintomática

Principal reservorio es la portadora asintomática

Infección genital primariamente en el cervix, pero también son colonizados la vagina, la uretra y el recto.

Infección genital restringida a la uretra con descarga purulenta y disuria

Infecciones ascendentes en 10-20%: salpingitis, abscesos tubo-ováricos, enfermedad inflamatoria pélvica, infertilidad por infección crónica.

Complicaciones raras: epididimitis, prostatitis y abscesos periuretrales.

Infecciones diseminadas más comunes: septicemia, infección de la piel y articulaciones (1-3%)

Infecciones diseminadas muy raras

Puede infectar al infante durante el parto: conjuntivitis, oftalmia neonatorum

Más común en hombres homosexuales/bisexuales que en la población heterosexual

Bacterias fimbriadas se adhieren al epitelio de la membrana mucosa intacta

N. gonorrhoeae tiene capacidad de invadir membranas intactas o piel con abrasiones. Adherencia al epitelio mucosoPenetración y multiplicación antes de pasar a través de

las células epiteliales de la mucosa Establecimiento de la infección en la capa subepitelial

Sitios más comunes de inoculación:• Cervix (cervicitis) o vagina en la mujer• Uretra (uretritis) o pene en el hombre

Patogenia de Neisseria gonorrhoeae

Factores de virulencia asociados a Neisseria gonorrhoeae

Gonorrea

Ophthalmia neonatorum

Significancia clínica del GC• Infecciones complicadas

Ocurren más frecuentemente en mujeres Diseminación del cérvix a las trompas de

falopio• Endometritis• Salpingitis• Peritonitis (EIP) • Ocurre en 10-20% de mujeres infectadas• Síntomas: dolor abdominal bajo, flujo

cervical y vaginal anormal, útero blando. • Puede resultar en infertilidad o en

embarazo ectópico.

Salpingitis

GONOCOCCEMIA

Presencia de N. gonorrhoeae en el torrente sanguíneo que puede llevar al desarrollo de una infección gonocóccica diseminada (IGD).

Ocurre en aprox 0.5-3% de pacientes con gonorrea.

Manifestaciones clínicas

Cuadro bifásico: Fase temprana

• Tenosinovitis• Artralgias• Dermatitis

Fase localizada• Artritis séptica

Complicaciones: osteomielitis, meningitis, endocarditis, síndrome de dificultad respiratoria y shock séptico fatal

Pacientes a riesgo

Mujeres embarazadas o menstruando Personas con inmunodeficiencias

Deficiencia de complemento Enfermedad por VIH Lupus Eritematoso Sistémico

Fisiopatología

Diseminación del gonococo desde un sitio primario como el endocérvix, la uretra, la faringe o el recto hacia la sangre y luego a un órgano final.

Usualmente son infectados múltiples sitios Articulaciones y piel

Depende de cambios fisiológicos del paciente y de factores de virulencia del GC

Cambios fisiológicos

Cambios en el pH vaginal Menstruación Embarazo Puerperio

Edad con más incidencia: Hombres con 20-24 años Mujeres de 15-19 años

Factores de virulencia Pili y fimbrias: adherencia a las

superficies mucosas Evasión de la fagocitosis Proteínas de membrana externa (P1, P2 y

P3) Lipooligosacárido (LOS): resistencia a la

bacteriólisis Cepas productoras de Proteasas de IgA

ayudan a la supervivencia del GC en las mucosas

Diagnóstico diferencial

Manifestaciones cutáneas de hepatitis Meningococcecia Artritis reactiva Artritis psoriática Sífilis Dermatitis (acanthosis nigricans)

Diagnóstico

Recuento de leucocitos: Leucocitosis 10,000-15,000/µL

VSE: medianamente elevada Cultivo positivo: usualmente de sitios de

mucosas: faringe, uretra, cérvix o recto. Los hemocultivos son negativos en su

mayoría (sólo 20-30% son +) Métodos moleculares (PCR)

Tratamiento

Hospitalización para tratamiento inicial Antibióticos intravenosos por 24-48 horas Luego se cambia a terapia oral. Terapia empírica inicial: cefalosporinas de

tercera generación –ceftriaxona- Cambio a Penicilina G o ampicilina si es

susceptible.

Moraxella catarrhalis

Moraxella catarrhalis Diplococo gram-negativo Aerobio y oxidasa positivo Ha sido objeto tanto de cambios en la nomenclatura y

clasificación taxonómica como de su consideración de comensal o patógeno.

Actualmente, es aceptado como el tercer patógeno más importante en el tracto respiratorio humano después de Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae.

En los últimos 20 años, esta bacteria ha emergido como un importante patógeno causante de infecciones en el tracto respiratorio superior de niños y ancianos, e infecciones del tracto respiratorio inferior en adultos con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).

Aproximadamente, el 90% de las cepas son productoras de ß-lactamasas.

Moraxella catarrhalis Micrococcus catarrhalis Neisseria catarrhalis En 1970, basándose en la diferencia en el

contenido de ácidos grasos y mediante estudios de hibridación de ADN se demostró la escasa homología que existía entre N. catarrhalis y las llamadas "verdaderas" especies de Neisseria, estando, más cercana al género Acinetobacter. Así pues, fue reclasificada y transferida al género Moraxella

Moraxella catarrhalis Actualmente, el género Moraxella engloba cocos

y bacilos cortos relacionados genéticamente Bovre propone su división en dos subgéneros:

Branhamella, que englobaría los cocos y Moraxella para los bacilos cortos.

Algunos autores prefieren el nombre de Branhamella catarrhalis

Las otras especies de Moraxella son bacilos cortos, mientras que M. catarrhalis son diplococos

M. catarrhalis es un importante patógeno del tracto respiratorio humano, mientras que las especies de Moraxella rara vez causan infección en humanos.

Patogenia de Moraxella catarrhalis

En niños: Otitis media Sinusitis Bacteremia Meningitis

En adultos: exacerbaciones en pacientes con EPOC neumonía en ancianos infecciones nosocomiales.

Factores de virulencia de Moraxella catarrhalis

LOS (Lípido A) Peptidoglucano Proteínas de la membrana externa Fimbrias Cápsula Proteínas reguladores del hierro Resistencia al complemento

Diagnóstico de Moraxella catarrhalis

Muestras clínicas: Gram, Cultivo y pruebas bioquímicas Crece en medios comunes, como agar sangre y agar

chocolate, Colonias redondas, opacas, convexas y de color gris. Los criterios más usados para su identificación son los

siguientes: Ausencia de pigmentación en agar sangre (no hemolítica). Producción de oxidasa y catalasa. Producción de DNAasa. Hidrólisis de la tributirina. Ausencia de producción de ácido a partir de glucosa, maltosa,

sacarosa y fructosa. Reducción de nitratos y nitritos.

Tratamiento de Moraxella catarrhalis

Las cepas de M. catarrhalis son uniformemente sensibles a las quinolonas, amoxicilina-clavulánico, cefalosporinas, ticarcilina, piperacilina, macrólidos, cloranfenicol y aminoglucósidos.

Se han comunicado casos aislados de cepas resistentes a las tetraciclinas, eritromicina, fluoroquinolonas, macrólidos, piperacilina y a algunas cefalosporinas